(57)【要約】      （修正有）【課題】電気エネルギー送信コイルと電気エネルギー受信コイルの結合係数を強化するとともに、コイルモジュールにより生成される交流磁場をより集中させ、コイルモジュールの周囲に散逸した磁場による負の影響を低減することができるコイルモジュールおよびそれを用いたワイヤレス電気エネルギー送信回路を提供する。【解決手段】ワイヤレス充電において送信コイルとして適用されるワイヤレス充電用のコイルモジュールであって、少なくとも３組のコイルを互いに直列に接続し、互いに重なるように設ける。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス充電において送信コイルとして適用されるワイヤレス充電用のコイルモジュールであって、
互いに重なるように設けられている互いに直列に接続する複数組のコイルを備え、
前記コイルモジュールは少なくとも３組のコイルを備えることを特徴とするコイルモジュール。
【請求項２】
前記コイルの巻線の外径は５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のコイルモジュール。
【請求項３】
前記コイルの巻線の内径は５ｍｍより大きいことを特徴とする請求項１に記載のコイルモジュール。
【請求項４】
前記コイルは平面的に巻かれており、前記複数組のコイルはコイルの軸方向に互いに重なることを特徴とする請求項１に記載のコイルモジュール。
【請求項５】
前記コイルの巻線は垂直方向に重なって配置されており、前記複数組のコイルはコイルの径方向に互いに重なることを特徴とする請求項１に記載のコイルモジュール。
【請求項６】
前記コイルモジュールは、
前記複数組のコイルの中心に設けられている中心磁気シリンダ、および／または、
前記複数組のコイルの底部に設けられている磁気片をさらに備え、
前記中心磁気シリンダの外径は、前記コイルの巻線の内径以下であることを特徴とする請求項１に記載のコイルモジュール。
【請求項７】
ワイヤレス充電において送信コイルとして適用されるワイヤレス充電用のコイルモジュールであって、
互いに重なるように設けられている互いに直列に接続する複数組のコイルを備え、
前記コイルの巻線の外径は５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であることを特徴とするコイルモジュール。
【請求項８】
前記コイルの巻線の内径は５ｍｍより大きいことを特徴とする請求項７に記載コイルモジュール。
【請求項９】
前記コイルは平面的に巻かれており、前記複数組のコイルはコイルの軸方向に互いに重なることを特徴とする請求項７に記載のコイルモジュール。
【請求項１０】
前記コイルの巻線は垂直方向に重なって配置されており、前記複数組のコイルはコイルの径方向に互いに重なることを特徴とする請求項７に記載のコイルモジュール。
【請求項１１】
前記コイルモジュールは、
前記複数組のコイルの中心に設けられている中心磁気シリンダ、および／または、
前記複数組のコイルの底部に設けられている磁気片をさらに備え、
前記中心磁気シリンダの外径は、前記コイルの巻線の内径以下であることを特徴とする請求項７に記載のコイルモジュール。
【請求項１２】
ワイヤレス充電に適用されるワイヤレス電気エネルギー送信回路であって、前記ワイヤレス電気エネルギー送信回路は請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコイルモジュールを備えることを特徴とするワイヤレス電気エネルギー送信回路。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はワイヤレス充電技術分野に関し、特にコイルモジュールおよびそれを用いたワイヤレス電気エネルギー送信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス充電技術は、ワイヤレス方式により電子機器間で電気エネルギーを伝送し、ワイヤレス電気エネルギー送信側で直流電圧を交流電流に変換し、交流電流はワイヤレス電気エネルギー送信側コイルにより交流磁場を発生することができる。ワイヤレス電気エネルギー受信側は交流の磁場を結合して対応する交流電圧を誘導し、その後、整流回路により交流電圧を直流電圧に変換して電子機器に充電する。ワイヤレス充電技術の発展に伴って、ワイヤレス充電距離への要求も高まっている。
【０００３】
従来の技術では、通常、同一の平面にコイルの巻き数を増加させることにより、結合インダクタンスを向上させ、ワイヤレス電気エネルギー受信側の誘導電圧を高め、さらにワイヤレス充電の距離を増加させる。
【０００４】
しかし、同一の平面にコイルの巻き数を増やすと、コイルがより大きく巻かれ、コイルの周囲の磁場も空間的にもっと発散させ、コイルの周囲に逸散した空間磁場が電気的に受信されると、負の影響を及ぼし、携帯電話中の受信コイルの周囲の金属異物（電池、回路基板など）を加熱し、余分な損失を発生させ、充電効率を低下させるおそれがある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案は上記に鑑みてなされたものであって、コイルモジュールおよびそれを用いたワイヤレス電気エネルギー送信回路を開示し、コイルモジュールが発生する交流磁場をより集中させ、コイルモジュールの周囲に散逸した磁場による負の影響を低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の形態では、本考案の実施例は、ワイヤレス充電において送信コイルとして適用されるワイヤレス充電用のコイルモジュールであって、
互いに重なるように設けられている互いに直列に接続する複数組のコイルを備え、
前記コイルモジュールは少なくとも３組のコイルを備える。
【０００７】
好ましくは、前記コイルの巻線の外径は５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。
【０００８】
好ましくは、前記コイルの巻線の内径は５ｍｍより大きい。
【０００９】
好ましくは、前記コイルは平面的に巻かれており、前記複数組のコイルはコイルの軸方向に互いに重なる。
【００１０】
好ましくは、前記コイルの巻線は垂直方向に重なって配置されており、前記複数組のコイルはコイルの径方向に互いに重なる。
【００１１】
好ましくは、前記コイルモジュールは、
前記複数組のコイルの中心に設けられている中心磁気シリンダ、および／または、
前記複数組のコイルの底部に設けられている磁気片をさらに備え、
前記中心磁気シリンダの外径は、前記コイルの巻線の内径以下である。
【００１２】
第２の形態では、本考案の実施例は、ワイヤレス充電において送信コイルとして適用されるワイヤレス充電用のコイルモジュールであって、
互いに重なるように設けられている互いに直列に接続する複数組のコイルを備え、
前記コイルの巻線の外径は５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下である。
【００１３】
好ましくは、前記コイルの巻線の内径は５ｍｍより大きい。
【００１４】
好ましくは、前記コイルは平面的に巻かれており、前記複数組のコイルはコイルの軸方向に互いに重なる。
【００１５】
好ましくは、前記コイルの巻線は垂直方向に重なって配置されており、前記複数組のコイルはコイルの径方向に互いに重なる。
【００１６】
好ましくは、前記コイルモジュールは、
前記複数組のコイルの中心に設けられている中心磁気シリンダ、および／または、
前記複数組のコイルの底部に設けられている磁気片をさらに備え、
前記中心磁気シリンダの外径は、前記コイルの巻線の内径以下である。
【００１７】
第３の形態では、本考案の実施例は、ワイヤレス充電に適用されるワイヤレス電気エネルギー送信回路であって、前記ワイヤレス電気エネルギー送信回路は第１の形態または第２の形態に記載のコイルモジュールを備える。
【考案の効果】
【００１８】
本考案は、少なくとも３組のコイルを互いに直列に接続し、互いに重なるように設けるこれにより、電気エネルギー送信コイルと電気エネルギーの受信コイルの結合係数を強化するとともに、コイルモジュールにより生成される交流磁場をより集中させ、コイルモジュールの周囲に散逸した磁場による負の影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
以下、図面を参照して本考案の実施形態を説明することにより、本考案の上記および他の目的、特徴および利点がより明確になる。
【図１】従来技術のコイルモジュールの構成概略図である。
【図２】本考案の第１実施例のコイルモジュールの構成概略図である。
【図３】本考案の第２実施例のコイルモジュールの構成概略図である。
【図４】本考案の第３実施例のコイルモジュールの構成概略図である。
【図５】本考案の第４実施例のコイルモジュールの構成概略図である。
【図６】本考案の一実施例に係るワイヤレス電気エネルギー送信回路の回路図である。
【図７】本考案の一実施例に係るワイヤレス電気エネルギー受信回路の回路図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、実施形態に基づいて本考案を説明するが、本考案はこれらの実施形態に限定されない。本考案に関する以下の詳細な説明では、特定の詳細部分を詳しく説明する。当業者にとって、これらの詳細部分の説明がなくても、本考案を完全に理解することができる。本考案の本質を混同しないように、公知の方法、プロセス、フロー、要素、回路は詳細に述べられていない。
【００２１】
さらに、本明細書で提供される図面は、説明のためのものであり、図面は必ずしも比例して描かれていないことを当業者は理解すべきである。
【００２２】
また、以下の説明において、「回路」とは、少なくとも１つの要素またはサブ回路による電気的接続または電磁的接続によって構成される導電回路を意味する。要素または回路が他の要素「に接続されている」または要素／回路が２つのノードの間に「接続されている」場合、他の要素に直接結合または接続されてもよく、または中間要素が存在してもよく、要素間の接続は物理的、論理的、またはそれらの組合せであってもよい。逆に、要素が他の要素に「直接結合」または「直接接続」される場合、両者の間に中間要素が存在しないことを意味する。
【００２３】
文脈に明示されない限り、説明書全体と実用新案登録請求の範囲の中の「備える」、「含む」などの類似語は、排他や列挙の意味ではなく、含まれる意味として解釈しなければならない。つまり、「〜を含むが、それだけに限らない」という意味である。
【００２４】
本考案の説明において、用語「第１」、「第２」などは説明の目的だけに用いられ、相対的な重要性を明示または黙示に指示するものとして理解できない。さらに、本考案の説明において、特に説明がない限り、「複数」の意味は２つ以上である。
【００２５】
ワイヤレス電気エネルギー送信側は直流電圧を交流電流に変換し、交流電流はワイヤレス電気エネルギー送信側コイルにより交流磁場を発生する。ワイヤレス電気エネルギー受信側は交流の磁場を結合して対応する交流電圧を誘導し、その後、整流回路により交流電圧を直流電圧に変換して電子機器に充電する。ワイヤレス電気エネルギー受信側は交流磁場を結合し、誘導電圧の能力は、
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ただし、ωは交流磁場の周波数であり、Ｍは電気エネルギー送信コイルと受信コイルの結合インダクタンスであり、Ipは電気エネルギー送信コイルの電流であり、磁場強度を表し、Lpは電気エネルギー送信コイルのインダクタンス値であり、Lsは電気エネルギー受信コイルのインダクタンス値であり、Kは電気エネルギー送信コイルと電気エネルギー受信コイルの結合係数である。
【００２６】
充電距離が遠い場合、例えば、デスクの下にワイヤレス充電装置を設けてデスクの上の機器を充電する場合、一般的な送信コイルモジュールを採用すると、送信コイルと受信コイルとの間の結合インダクタンスが大幅に低下し、電気エネルギー受信側で要求に応じた誘導電圧が発生できなくなる。
【００２７】
上式から分かるように、交流磁場の周波数、電気エネルギー送信コイルと受信コイルの結合インダクタンス、電気エネルギー送信コイルの電流を増やすことにより、誘導電圧の能力を高め、さらにワイヤレス充電の距離を上げることができる。しかしながら、交流磁場の周波数を変えると、ワイヤレス充電装置が正常に動作しなくなり、予期せぬ損失をもたらすおそれがある。また、送信コイルの駆動電流を変えると、送信コイルの発熱や対応する回路部品の指標が上昇し、コストが大幅に上昇する。したがって、本考案は、結合インダクタンスMを高めることにより、ワイヤレス電気エネルギー受信側の誘導電圧を向上させることを考慮する。
【００２８】
従来技術では、インダクタンスＭを増大させながらワイヤレス充電の自由度を増大させることが一般的に期待されている。したがって、結合インダクタンスＭは、一般的にコイルの巻き数を増加させることにより増大される。
【００２９】
充電距離が遠くなるにつれて、送信コイルと受信コイルの結合係数ｋはそれに応じて減少する。これにより、結合インダクタンスＭは、電気エネルギー送信コイルのインダクタンス値、電気エネルギー受信コイルのインダクタンス値、または電気エネルギー送信コイルと電気エネルギー受信コイルの結合係数を向上させることにより実現される。
【００３０】
コイルのインダクタンス値や結合係数はコイルの巻き数を増加させることにより達成できる（コイルのインダクタンス値は巻き数の平方に比例する）。ワイヤレス充電分野では、従来技術ではワイヤレス充電分野で、同一の平面内にコイルの巻き数を増加させることにより、コイルのインダクタンス値と結合係数を向上させ、さらにワイヤレス充電の距離を向上させることが一般的である。
【００３１】
図１は従来技術のコイルモジュールの構成概略図である。図１に示すように、コイルの巻き数を同一の平面に４回から８回に増やすと、巻き数が２倍になり、インダクタンス値が４倍近く増加するので、充電距離を上げることができる。しかし、平面巻きの方法により、コイルがより大きく巻かれ、コイルの周囲の磁場も空間的にもっと発散させ、電気エネルギー受信コイルの周囲に逸散した空間磁場に負の影響を及ぼし、ワイヤレス充電装置内の受信コイルの周囲の金属異物（電池、回路基板など）を加熱し、余分な損失を発生させ、充電効率を低下させるおそれがある。
【００３２】
図２は本考案の第１実施例のコイルモジュールの構成概略図である。図２に示すように、コイルモジュールは互いに重なるように設けられている複数組のコイルを備える。前記複数組のコイルは、上下層コイルの対応する部分の誘導電圧がほぼ等しいように同心円状に重ねて設けられ、損失を低減する。即ち、前記複数組のコイルは平行に設けられて複数の積層を形成し、組ごとのコイルは１つの積層であり、かつ前記複数組のコイルの円心は同一の直線にあり、前記直線は各組のコイル所在の平面に垂直する。
【００３３】
好ましくは、コイルモジュールは３組または３組以上のコイルを備える。コイルが２組の場合、コイルの巻き数が２倍になり、インダクタンスが約４倍になる。ワイヤレス電気エネルギーの伝送距離を増やすことができるが、実際のニーズを満たすことができない場合が多い。従って、本考案のコイルモジュールは少なくとも３組のコイルを備える。いくつかの特殊な応用シーンについて，伝送距離への要求が高くない場合には，２組のコイルを使用したコイルモジュールを選択することもできる。
【００３４】
本実施例で、コイルモジュールが４組のコイルを備えることを例として説明する。４組のコイルを巻いて、１組のコイルと比較して、インダクタンスが１６倍に増加した。また、同一の平面で巻き数を増やす方式と比較して、同じインダクタンスに達すると、積層方式で垂直方向の磁場分布がより集中し、逸散した空間磁場による携帯電話内部のコイル周辺の金属異物の加熱を低減し、損失を低減する。
【００３５】
具体的に、コイルモジュールは、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４を備える。図中の多層コイルは、異なる太さを採用してコイルの層数を区別している。前記複数組のコイルは、同一の巻線を用いて巻かれている。実際には、各層のコイルの太さは同じである。巻き方法は、同一の平面内において、まず、内径から外径に徐々に巻きつけ、４回巻きしてコイルＬ１を形成し、巻線をコイルＬ１の上方平面内に延長し、内径から外径に徐々に巻き、４回巻きしてコイルＬ２を形成し、巻線をコイルＬ２の上方平面内に延長し、内径から外径に徐々に巻き、４回巻きしてコイルＬ３を形成し、最後に、巻線をコイルＬ３の上方平面内に延長し、内径から外径に徐々に巻き、４回巻きにしてコイルＬ４を形成する。これにより、図示のコイルモジュールを形成することができる。
【００３６】
本実施例では、ワイヤレス充電装置内蔵の電気エネルギー受信コイルのサイズは、通常５０ｍｍ＊５０ｍｍ程度であり、３０ｍｍ〜４０ｍｍの距離で充電するために、前記複数組のコイルの外径は５０ｍｍ〜８０ｍｍの間であることが好ましい。電気エネルギー送信コイルの外径が大きすぎると（＞８０ｍｍ）、空間的に逸散した磁場が増加し、電気エネルギー受信コイルの周囲に逸散した磁場が負の影響を及ぼし、携帯電話内の受信コイルの周囲の金属異物（電池、回路基板など）を加熱すると、余分な損失を発生させ、充電効率を低下させる。電気エネルギー送信コイルの外径が小さすぎると（＜５０ｍｍ）、結合インダクタンスが大きくなりにくくなり、電気エネルギー受信コイルは３０  ｍｍ以上の時に誘導電圧が発生しにくい。
【００３７】
本実施例では、積層送信コイルの巻線の内径は５ｍｍ以上に設定されている。コイルは垂直距離３０ｍｍ以上の範囲で磁場を供給できるようにする。
【００３８】
オプションとして、積層送信コイルの巻線の内径は２０ｍｍ以上に設定されている。巻線の内径が小さすぎると（＜２０ｍｍ）、中心の数回の巻線は垂直距離３０ｍｍ以上の範囲で磁場を供給することができない。また、コイル中心の磁場が集中すると、巻線の交流損失が増加する。
【００３９】
本実施例では、巻線はＱｉ規格Ａ  １１コイル巻線材質：０．０８＊１０５のリッツ線を採用することができる。しかし、多層の巻線積層に対して、層と層の間の近接効果が増加し、巻線の損失を低減するために、標準Ａ  １１コイルの巻線と比較して、０．１＊１００のリッツ線、０．０８＊１２０のリッツ線、または０．０８＊１５０のリッツ線など、より太い材質を採用することが好ましい。
【００４０】
具体的に、Ｑｉはワイヤレスパワーコンソーシアム（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｓｏｒｔｉｕｍ）が策定した「ワイヤレス充電」の標準であり、利便性と汎用性の２つの特徴がある。まず、違うブランドの製品はＱｉの表示があれば、Ｑｉワイヤレス充電器で充電できる。次に、ワイヤレス充電の「汎用性」の技術のボトルネックを克服した。近い将来、携帯電話、カメラ、コンピュータなどの製品はＱｉワイヤレス充電器で充電できる。ワイヤレス充電の大規模な応用が可能になる。
【００４１】
また、図２に示す積層コイルを垂直方向に発生させる空間磁場をより集中させるために、巻線の内径領域で円筒状の磁気シリンダを増設することができる。
【００４２】
図３は本考案の第２実施例のコイルモジュールの構成概略図である。図３に示すように、コイルモジュールは、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４と、磁気シリンダ３１とを備える。
【００４３】
本実施例では、磁気シリンダ３１は、磁性体からなる円筒である。具体的に、磁気シリンダの外径はコイルの内径以下である。
【００４４】
これにより、複数組のコイルに磁気シリンダを増設することにより、積層コイルが垂直方向に発生する空間磁場がより集中するようになる。磁場の散逸による負の影響を低減する。
【００４５】
また、複数組のコイルの底部に磁気片を増設して、送信コイルのインダクタンス値を向上させることもできる。
【００４６】
図４は本考案の第３実施例のコイルモジュールの構成概略図である。図４に示すように、コイルモジュールは、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４と、磁気シリンダ３１と、磁気片４１とを備える。
【００４７】
本実施例では、磁気シリンダ３１は、磁性体からなる円筒である。具体的に、磁気シリンダの外径はコイルの内径以下である。これにより、複数組のコイルに磁気シリンダを増設することにより、積層コイルが垂直方向に発生する空間磁場がより集中するようになる。磁場の散逸による負の影響を低減する。
【００４８】
本実施例では、磁気片４１は、さらに電気エネルギー送信コイルのインダクタンス値を向上させ、さらに電気エネルギー送信コイルと受信コイルの結合インダクタンスを向上させることができ、ワイヤレス電気エネルギーの伝送距離を増加させることができる。
【００４９】
なお、図４に示すコイルモジュールは、磁気シリンダを増設した後に、磁気片を増設するものである。図２に、磁気片だけを増設して電気エネルギー送信コイルのインダクタンス値を向上させても良い。
【００５０】
本実施例では、他の巻き方法を用いて、４組のコイルを有するコイルモジュールを形成しても良い。例えば、図５に示すようなコイルモジュールは、縦巻きの方法で形成されてもよい。
【００５１】
図５は本考案の第４実施例のコイルモジュールの構成概略図である。図５に示すように、前記複数組のコイルのコイル巻線は垂直方向に重なって配置されている。コイルの軸方向（上から下へ、または下から上へ）からコイルモジュールを４組のコイルに分けることができる。コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の直径は小さいから大きいまで、４組のコイルは互いに直列に接続する。直列の方式は複数あり、隣り合う２つのコイルの上端と上端の接続であってよく、上端と下端の接続であってもよい。また、隣接していないコイル間の相互接続であってもよい。例えば、Ｌ１とＬ３の間に直列に接続してもいいし、Ｌ２とＬ４の間に直列に接続してもいい。一方、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４のコイルの巻き数は同じであり、各コイルに対応するコイルの巻線は同一の平面にあるので、前記複数組のコイルの径方向に沿って対応するコイルの巻線が互いに重なるように、前記コイルモジュールは径方向に多層に分かれており、本実施例は４層を例に説明している。実際のニーズに応じて適切な層数を選択することができる。
上記コイルモジュールの構成に基づいた１つの巻き方法は、以下の通りである。
【００５２】
まず、第１層はコイルＬ１の１回目を巻いて、第２層の平面内に延長し、コイルＬ１の２回目を巻いて、第３層の平面内に延長し、コイルＬ１の３回目を巻いて、最後に第４層の平面内に延長し、コイルＬ１の４回目を巻く。これにより、コイルＬ１が形成される。次に、コイルＬ１の巻線の末端をコイルＬ２に延長し、第４層でコイルＬ２の４回目を巻いて、第３層の平面内に延長し、コイルＬ２の３回目を巻いて、第２層の平面内に延長し、コイルＬ２の２回目を巻いて、最後に第１層の平面内に延長し、コイルＬ２の１回目を巻く。これにより、コイルＬ２が形成される。その後、上記と同じ方法に基づいて、コイルＬ３とＬ４を巻き続ける。
【００５３】
これにより、巻かされたコイルモジュールは、図２に示す構成とは全く同じではないが、同じ巻き数とコイル組数を持つため、空間に形成される磁場も同じである。
【００５４】
４組のコイルを備えるコイルモジュールを形成するために、平面巻きと縦巻きの２種類の巻き方法を組み合わせても良い。
【００５５】
一方、図５に示すコイルモジュールには、電気エネルギー送信コイルのインダクタンス値を向上させるために、磁気シリンダおよび／または磁気片を増設しても良い。これにより、積層コイルが垂直方向に発生する空間磁場がより集中するようになる。
【００５６】
また、本考案は、容量を設定することによりコイル間の寄生容量による寄生電流を効果的に低減し、充電効率を向上させることができる。
【００５７】
具体的に、図２〜図５のいずれかの図に示すコイルモジュールにおいて、容量と対応するコイルが動作周波数の近くで共振し、電気エネルギーの伝送効率を向上させるように、隣接する２つのコイル間に容量を設定しても良い。
【００５８】
本考案は、少なくとも３組のコイルを互いに直列に接続し、互いに重なるように設けるこれにより、電気エネルギー送信コイルと電気エネルギー受信コイルの結合係数を強化するとともに、コイルモジュールにより生成される交流磁場をより集中させ、コイルモジュールの周囲に散逸した磁場による負の影響を低減することができる。
【００５９】
本考案の実施例のコイルモジュールは、現在、ワイヤレス充電装置内蔵の電気エネルギー受信コイルのサイズに応じて設計された、対応する規格の電気エネルギー送信コイルであり、ワイヤレス電気エネルギーの伝送距離を増強するために、主にワイヤレス送信回路に適用される。いくつかの特殊な場合には、電気エネルギー受信コイルとしてワイヤレス充電装置に設計することもできる。
【００６０】
図６は本考案の一実施例に係るワイヤレス電気エネルギー送信回路の回路図である。図６に示すように、電気エネルギー送信回路は、第１制御回路６１と、インバータ回路６２と、コイルモジュール６３とを備える。ここで、インバータ回路６２は、入力された直流を対応する周波数の交流に変換するためのものであり、第１制御回路６１は、前記インバータ回路６２を制御するためのものである。
【００６１】
コイルモジュール６３は、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４を備え、前記複数組のコイルは互いに重なるように設ける。前記コイルの巻線は垂直方向に重なって配置されており、前記複数組のコイルはコイルの径方向に互いに重なる。前記複数組のコイルは、上下層コイルの対応する部分の誘導電圧がほぼ等しいように同心円状に重ねて設けられ、損失を低減する。即ち、前記複数組のコイルは平行に設けられて複数の積層を形成し、組ごとのコイルは１つの積層であり、かつ前記複数組のコイルの円心は同一の直線にあり、前記直線は各組のコイル所在の平面に垂直する。
【００６２】
これにより、互いに直列に接続された複数組のコイルを互いに重なるように設けることにより、電気エネルギー送信コイルと電気エネルギー受信コイルの結合係数を強化するとともに、コイルモジュールにより生成される交流磁場をより集中させ、コイルモジュールの周囲に散逸した磁場による負の影響を低減することができる。
【００６３】
図７は本考案の一実施例に係るワイヤレス電気エネルギー受信回路の回路図である。図７に示すように、ワイヤレス電気エネルギー受信回路は、コイルモジュール７１と、整流回路７２と、第2制御回路７３とを備える。ここで、コイルモジュール７１は、ワイヤレス電気エネルギー送信回路から送信される電気エネルギーを受信するためのものである。整流回路７２は、受信した交流を直流に変換するためのものである。第２制御回路７３は、整流回路７２を制御するためのものである。
【００６４】
コイルモジュール７1は、コイルＬ１、Ｌ２、Ｌ３、及びＬ４を備え、前記複数組のコイルは互いに重なるように設けられている。前記コイルの巻線は垂直方向に重なって配置されており、前記複数組のコイルはコイルの径方向に互いに重なる。前記複数組のコイルは、上下層コイルの対応する部分の誘導電圧がほぼ等しいように同心円状に重ねて設けられ、損失を低減する。即ち、前記複数組のコイルは平行に設けられて複数の積層を形成し、組ごとのコイルは１つの積層であり、かつ前記複数組のコイルの円心は同一の直線にあり、前記直線は各組のコイル所在の平面に垂直する。
【００６５】
これにより、互いに直列に接続された複数組のコイルを互いに重なるように設けることにより、電気エネルギー送信コイルと電気エネルギー受信コイルの結合係数を強化するとともに、ワイヤレス電気エネルギーの伝送距離を増加させる。
【００６６】
本考案の実施形態は、互いに直列に接続された複数組のコイルを互いに重なるように設けて、ワイヤレス充電装置内蔵の電気エネルギー受信コイルに基づいて、前記複数組のコイルが適切なサイズ範囲内にあるように制限する。これにより、電気エネルギー送信コイルと電気エネルギーの受信コイルの結合係数を強化するとともに、コイルモジュールにより生成される交流磁場をより集中させ、コイルモジュールの周囲に散逸した磁場による負の影響を低減することができる。
【００６７】
上記は、本考案の好ましい実施形態にすぎず、本考案の保護範囲を限定するものではない。当業者にとって本考案は様々な変更と変化があり得る。本考案の精神と原則内で行われる種々の修正、均等置換、改善などは、全て本考案の保護範囲内に含まれるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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